改善永磁接触器动态分断过程的方法研究

论文摘要

永磁式接触器的诞生,是国内外接触器技术上的一次革命,是近年来刚刚发展起来的一种新型的微功耗接触器,它将永久磁铁与电磁铁有机地结合起来。采用电磁操动、永磁保持、电子控制的方式来实现接触器的功能,具有结构简单、低能耗、无噪声、操动快、电子控制等特点,是新一代节能降耗的电器产品。按照其在终端位置的保持方式,永磁操动机构可分为双稳态和单稳态两种。外加磁场可以改变永磁体的工作点,但不会发生退磁现象,永磁接触器内的磁路遵循麦克斯韦方程、电压平衡方程和达朗贝尔运动方程等,由这些方程就构成了描述动态特性的微分方程组。随着微型计算机的广泛应用和现代电子技术的进步,CPU技术已应用到了各个领域,电器产品的智能化在国内外各行业中得到了越来越广泛的应用。本文采用ATMEL89S52单片机设计了永磁接触器的智能控制系统,实现了动作、检测、通讯、显示等功能。交流电经整流滤波后,为合闸线圈提供励磁电流；对电容器充电,以备分闸线圈提供所需励磁电流使用。分别使用MOSFET和IGBT作为分合闸主回路的开关器件,用电阻分压的方法测量电容上的电压值,当电容上的电压值低于规定值时,对电容充电。分合闸动作所用时间送LED显示,采用RS232异步串行通信的方式与上位机完成通信功能。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 永磁接触器的国内外发展现状
• 1.3 课题研究的目的
• 1.4 本课题的主要研究内容
• 2 永磁操动机构的原理及结构分类
• 2.1 永磁操动机构的基本原理
• 2.2 永磁操动机构接触器的结构分类
• 2.3 本章小结
• 3 永磁操动机构磁路状态及特性分析
• 3.1 永磁材料
• 3.2 双稳态永磁机构的磁路分析
• 3.3 单稳态永磁机构磁路及动态特性分析
• 4 永磁接触器智能控制系统的硬件设计
• 4.1 硬件系统的总体设计方案
• 4.2 电源模块
• 4.3 单片机控制模块
• 4.4 电容器电压检测
• 4.5 A/D转换模块
• 4.6 分闸线圈执行模块
• 4.7 按键及显示模块
• 4.8 通信模块
• 5 永磁接触器智能控制系统的软件设计
• 5.1 主程序模块
• 5.2 电容电压检测模块
• 5.3 分合闸操作模块
• 6 永磁接触器分断过程实验
• 7 全文总结
• 致谢
• 攻读硕士期间主要成果
• 参考文献